Fig/README_zh-CN.md

Fig

tmd赶工代码质量太差了暑假我要重构

🔔 主仓库：https://git.fig-lang.cn/PuqiAR/Fig
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Fig 是一门动态类型与静态类型注解混合的编程语言，采用基于引用的值语义。它既保留了脚本语言的灵活性，又提供了可选的类型约束，让代码更健壮。

⚠️ Fig 当前为 0.5.0-alpha 版本，语法和 API 仍可能发生变动。 欢迎试用和反馈，但请勿用于生产环境。

// 试试 Fig 的感觉
var flexible = 10       // 动态类型，可以是任意值
flexible = "hello"      // 没问题

var fixed := 20         // 固定为 Int 类型
// fixed = 3.14         // 错误！类型不匹配

func greet(name) => "Hello, " + name + "!"
println(greet("Fig"))   // 输出: Hello, Fig!

✨ 核心特性

🎭 动态与静态的融合

变量默认是动态的（Any 类型），但你可以随时用 := 或 : Type 锁定类型，享受静态检查的安全感。

var any;                // 类型为 Any
any = 42;               // 现在指向 Int
any = [1,2,3];          // 现在指向 List

var safe := 100;        // 推断为 Int，之后只能赋 Int 值
safe = 200;             // ✅
// safe = "oops"        // ❌ 编译错误

🔗 基于引用的值语义

所有对象都是不可变的，变量只是指向对象的“名字”。多个变量可以共享同一个对象，修改操作会创建新对象，但复杂类型（如列表）的修改会反映在所有引用上——这正是引用的含义。

var a := [1, 2, 3];
var b := a;             // b 和 a 指向同一个列表
a[0] = 99;              // 修改列表内容
println(b)              // 输出: [99, 2, 3]  —— 因为 b 也看到了变化

// 需要真正的副本？用深拷贝 (语法可能变动)
var c := new List{a};    // 深拷贝 a
c[0] = 0;
println(a)              // 仍是 [99, 2, 3]

🏗 面向对象特性 (OOP)

Fig 提供基于结构体的轻量面向对象支持，通过接口实现多态。

• 结构体即类：用 struct 定义，可包含字段和方法
• 访问控制：public 关键字，默认为私有
• 简洁构造：

  var p1 := new Point{1, 2};           // 位置参数
  var p2 := new Point{x: 2, y: 3};     // 命名参数
  var x := 5, y := 10;
  var p3 := new Point{y, x};           // 变量名简写，自动匹配字段
  

• 接口与实现：

  interface Drawable { draw() -> String; }
  struct Circle { radius: Double }
  impl Drawable for Circle {
      draw() => "⚪ 半径: " + radius;
  }
  

• 无继承，用接口实现多态（当前为隐式 this，未来可能改为显式 self.xxx）

🧩 函数式特性

函数是一等公民，支持闭包和简洁的箭头语法。

func multiplier(factor) {
    return func (n) => n * factor;   // 闭包（upvalue）
}

var double = multiplier(2);
println(double(5))      // 输出: 10

⚡ 高性能实现

递归 fib(30) 仅需 28ms (i5-13490f, Windows 11, DDR4 2667, clang 21.1.8, libc++, C++23) —— 在动态语言中表现优异。

Fig 通过一系列底层优化实现高性能：

• 寄存器虚拟机：替代树遍历解释器，执行效率大幅提升。
• FastCall 优化：全局普通函数直接调用原型（proto），避免运行时解包开销（传统调用需检查是否为函数对象并解包）。
• Window Slicing（源自 Lua）：栈滑动窗口技术，高效管理函数调用和闭包（upvalue），减少内存分配。
• Upvalue 机制：轻量闭包实现，让函数式编程无性能负担。
• Computed Goto：利用 GCC/Clang 扩展，加速字节码分发。
• NaN-Boxing：高效存储和类型判断，提升动态类型性能。

性能对比

以下为递归计算 fib(30) 的粗略对比（不同环境可能存在差异，仅供参考）：

语言类型	语言	时间 (ms)	备注
AOT 编译	C (clang -O2)	~0.05	纳秒级，作为速度参照
AOT 编译	Rust (--release)	~0.06	同上
动态语言	Fig	~28	寄存器 VM + 上述优化
动态语言	Lua 5.4	~35	经典的动态语言
动态语言	Python 3.11	~450	CPython
动态语言	Node.js 20	~60	V8 引擎
动态语言	Ruby 3.2	~800	CRuby

Fig 在动态语言阵营中表现出色，接近 Lua 和 Node.js 的水平，远超 Python 和 Ruby。

🚀 快速上手

安装

方法一：下载预编译二进制

从 主仓库 Releases 或 GitHub 镜像 下载对应平台的二进制，解压后加入 PATH。

方法二：使用 xmake 从源码编译

# 克隆主仓库（GitHub 为镜像）
git clone https://git.fig-lang.cn/PuqiAR/Fig.git
cd Fig

# 安装 xmake（如未安装）：https://xmake.io

# 编译（必须用 clang，因为 computed goto 需要编译器支持）
xmake f --toolchain=clang
xmake

# 编译完成后，二进制位于 build/ 目录下

运行第一个 Fig 程序

创建文件 hello.fig：

import std.io;   // io 模块必须导入，println 等函数位于其中
println("Hello, Fig!");

运行：

./build/fig hello.fig

或已加入 PATH：

fig hello.fig

📊 当前状态与路线图

状态	模块	说明
✅	前端	词法/语法分析、AST、语义分析
✅	核心语义	变量、函数、闭包、结构体、接口、类型系统
✅	内置类型	13 种内置类型（Any, Null, Int, String, Bool, Double, Function, StructType, StructInstance, List, Map, Module, InterfaceType）
🚧	寄存器虚拟机	原树遍历解释器已废弃，VM 开发中
🚧	垃圾回收	基础 GC 已实现，正在优化
📝	标准库	IO 已初步可用，更多库待完善
📝	FFI	外部函数接口（C ABI）
📝	LSP	语言服务器协议支持

📚 文档与社区

• 文档：查看 /docs 目录（持续更新）
• 示例代码：/ExampleCodes 包含各种用法演示
• 贡献：欢迎提交 Issue 或 PR（主仓库）
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  • 讨论特性
  • 改进文档
• 许可证：MIT © PuqiAR
• 作者：PuqiAR · im@puqiar.top
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Fig 还在快速迭代中，如果你对它感兴趣，不妨试一试，或者加入我们一起塑造它的未来！